电动汽车火灾扑救难点与处置措施研究

安绍光

摘要：首先对电动汽车的结构和类型进行了分析，总结提出了电动汽车火灾的扑救难点，主要有燃烧迅速且产热多、高压电击、电池爆炸、电解液飞溅。针对难点，从扑灭明火、切断电源、降温冷却、消除电解液飞溅四方面探讨了火灾的处置对策，总结了电动汽车火灾处置的注意事项。

关键词：电动汽车;火灾;灭火;电池

在汽车产业快速发展的当今社会，电动汽车作为低碳新型工业技术的代表在此时应运而生[1]。然而，随着电动汽车保有量的增加，加上目前电动汽车研发技术存在缺陷，导致电动汽车火灾事故频发，给人民的生命和财产安全带来巨大损失。

由于电动汽车在结构和驱动系统上与传统燃料汽车存在差异，决定了电动汽车火灾与传统汽车火灾的性质不同，而前者一旦发生火灾事故，其危险性更大[2]。目前，国内对电动汽车火灾的相关研究相对较少，消防人员对电动汽车火灾的相关知识不熟悉，缺乏相关的战术指导，无法有效地进行扑救，有的甚至背离科学施救原则，延误战机，造成更大的损失。

一、电动汽车的分类

电动汽车主要由电力驱动系统、电源系统和辅助系统等组成[3]。目前，电动汽车根据能量和驱动力提供方式可分为三种：纯电动汽车（BEV）、混合动力汽车（HEV）和燃料电池汽车（FCEV）。

纯电动汽车的组成包括电动机、电源、电动机调速控制装置等机械系统，它的储能装置为单一的蓄电池，在电动机经过蓄电池提供足够电能后驱动车辆，蓄电池电量来源于外部充电。

混合动力电车的储能装置为传统电动机和内燃机，利用电动机发动的电力系统和内燃机产生的热能相互混合驱动汽车。它分为插电式混合动力和非插电式混合动力两种。

燃料电池汽车的动力源——燃料电池，它的能量是氢气和氧气通过化学作用产生的，是电解水的逆反应，能量转化率比内燃机高2到3倍[4]。它通过燃料电池直接驱动发动机，电动机将能量回收的电能通过动力控制单元储存在动力电池中，排放物无污染。

二、电动汽车火灾扑救难点

电动汽车以动力电池作为储能装置，以电能作为驱动力，其潜在的安全性问题比较独特。当电动汽车受外力作用或者因自身研发技术不完善而引发火灾时，具有以下扑救难点：

（一）燃烧迅速且产热多

当电池内部热失控状态导致电池温度、内压超出安全范围时，电池燃烧猛烈。有相关数据表明，当电池燃烧火焰喷出到剧烈火焰消失仅需要18s，直至火焰熄灭整个过程仅需要3min，用红外热像仪可测的最高温度达916℃，足以引燃周边可燃物。

（二）高压电击

随着电动汽车不断更新换代，对电压的要求也越来越高，由原来的几十伏提升至100至600V[5]，远超过安全电压。因为动力电池跟其相连的有关部件经过通电实现充放电过程，当电动汽车在运行过程中发生短路、漏电等情况，其产生的热能及电火花也可引燃周边可燃材料，对救援人员的安全造成潜在的威胁。

（三）电池爆炸

电池的结构犹如一个相对密闭的压力容器，如果电池使用违反操作规程或被外力剧烈冲撞，电池压力会瞬间超出安全极限范围而爆炸。当燃烧或爆炸的电池块危及整个电池组，爆炸规模会更大。电池在充电时存在电解质溶液还原和氧化分解、正极的热分解等副反应，这些反应使电解质分解加快并释放出大量的热。如果电池充电温度超出正常范围或者充电电压过高，副反应被触发，电池不能有效的对外散热，加剧了热失控状态的发生，爆炸概率增大[6]。

（四）电解液飞溅

电池电解液参与电池内部反应，属于强酸强碱类物质，具有腐蚀性和挥发性。汽车运转时电池温度可达到500℃，电解液迅速溶解，对被困人员和救援人员造成威胁，导致电解液泄漏飞溅。除了电池本身设计研发缺陷，还因为外力冲撞破坏电池壳体，大量泄漏并溅伤人体。

三、电动汽车火灾的处置对策

扑救电动汽车火灾的主要任务是迅速控制火势，营救被困人员，最大限度降低事故带来的损失。针对电动汽车火灾扑救难点，可采取扑灭明火、切断电源、降温冷却、消除电解液危害的措施。

（一）扑灭明火

如果是电池由于热辐射引发自燃，火势较小，消防人员应对电池做降温处理，采用大量持续的消防水进行扑救;如果火势较大，这时候不能直接用水进行处理，应优先使用ABC干粉灭火器或者二氧化碳灭火器对电池火灾进行扑救，然后再持续使用大量水给电池降温，必要时对车体降温，防止火势蔓延;如果由电池内部热失控引发的模块、组火灾不能直接控制，应进行控制燃烧处置或者隔绝。灭火后应实时监控，对现场进行测温，防止电池复燃。

如果是混合动力电车，在控制火势的同时，救援人员应立刻阻断火源，以免造成对点火装置或油箱的威胁，降低着火概率。当发生燃油泄漏，救援人员应在喷雾水的掩护下，迅速对燃油喷射泡沫，或者干粉进行覆盖。

（二）切断电源

救援人员在扑灭电动汽车火灾时，应戴好绝缘防护装備以防触电。当电池出现高热、膨胀并伴有冒烟现象，预示电池将自燃并引发爆炸，应快速切断电源。尽快查找电池位置，检查车罩下是否连有显眼的橙色电线（橙色电线是连接电池和车身相关部件的高压电线）。在确定电池所在位置后对电池进行拆除。拆卸时先断开点火开关，再拆卸电池负极，最后取正极电缆，防止扳手搭铁导致电池短路，另外，身体尽量不接触暴露的电器元件或者电池，切记不能切割橙色电线，以免其释放的高压电对人体放电。

（三）降温冷却

锂电池构造材质比较特殊，受热烘烤或者自燃时，一定程度会发生爆炸。扑救火灾时应对现场做好监护，明火扑灭后，对锂电池进行持续降温;冷却锂电池只需要出水枪使用持续大量消防水，便可以有效降温。

（四）消除电解液飞溅

泄漏的电解液与电池液体发生化学反应和电传导，会威胁被困人员的生命安全，救援人员在救援作业时不慎接触电解液，也会被烧伤。在处理时消防员应做好个人防护，先查准漏液部位。由撞击导致的电解液漏液，如果面板、安全阀及接线端各部位只是稍微磨破，只需要关闭安全阀即可;面板及各部位挤压严重变形、损坏，可直接将这个电池手动拆卸，放置安全区域进行冷却，防止人员靠近。

四、电动汽车火灾处置注意事项

（一）做好风险评估

由于电动汽车火灾燃烧温度高、速度快，燃烧过程中伴有毒气浓烟等特点，消防指挥员到达现场要做好风险评估。对事故现场进行全方位检查，对将要出现的事故隐患进行预判，并组织相关人员做好防控措施，保障现场作业环境的安全。

（二）做好现场管控

面对此类火灾时，消防指挥员应做好现场管控。管控区分为工作区和器材放置区。管控区域内的工作区距离事故车辆10m范围内必须进行警戒，管控区域靠近消防车辆停放位置应做救援器材放置区。

选择最佳的车辆停靠路线，便于车辆上的灭火救援装备供消防员取用放置，争取救援效率。将开启警灯的车辆停放在来车方向或者放置警戒筒，提醒前方有事故发生，并对现场进行完全警戒。

（三）做好个人防护

由于锂电池自身构造存在缺陷，材料具有易燃易爆的特点，当其发生火灾不仅燃烧猛烈迅速，还会释放大量的热量并伴有毒气浓烟，其火灾危险性有别于传统燃料汽车。因此，消防救援人员在处置此类火灾时必须在救援和清理火场时全程佩戴好空气呼吸器，与事故车辆保持好相对安全的距离;灭火时选择上风方向;在营救被困人员需要破拆时，消防员需要带好绝缘手套，避免高压电击对人体造成伤害;为防止电池电解液爆炸及高温的危害，消防员应穿戴好防护装备。

参考文献：

[1]艾新平，杨汉西.电动汽车与动力电池[J].电化学，2011，17（02）：123-133.

[2]张得胜，张良，陈克，刘振刚，高占斌.电动汽车火灾原因调查研究[J].消防科学与技术，2014，33（09）：1091-1093.

[3]李桂明.电动汽车的火灾原因及对策[J].科技创新与应用，2017（24）：81-82.

[4]吴忠华，李海宁.电动汽车的火灾危险性探讨[J].消防科学与技术，2014，33（11）：1340-1343.

[5]曹立波，白中浩，谢飞.电动汽车动力系统及整车安全性能研究[J].汽车研究与开发，2003（02）：42-44.

[6]陈玉红，唐致远，卢星河，谭才渊.锂离子电池爆炸机理研究[J].化学进展，2006（06）：823-831.